CN102054417B

CN102054417B - 显示系统

Info

Publication number: CN102054417B
Application number: CN2009102081106A
Authority: CN
Inventors: 萧文昌; 邓家绅; 董子青
Original assignee: UPEC Electronics Corp
Current assignee: UPEC Electronics Corp
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2029-10-28
Also published as: CN102054417A

Abstract

本发明的显示系统经由其中的交流/直流转换单元及功率因子修正单元，分别处理输入的交流电源而得到第一直流电源及第二直流电源，以使得第一直流电源适于显示模块直接利用，而第二直流电源适于背光模块直接利用。无需经过复杂的程序进行电处理，故可降低显示系统在电源供应与电源输出之间的功率浪费，并提升其电源利用效率并降低制造成本。

Description

显示系统

技术领域

本发明涉及一种显示系统，且尤其涉及以发光二极管为光源的显示系统。

背景技术

随着电子产业的蓬勃发展，现代社会愈趋依赖各式各样的电子产品的服务与功能。对于电子产品来说，电力的有效利用效率是其具有良好生产效率的重要变量。此外，一般在规划电子产品的电源供应装置时，尚会依据电子产品维持在安全操作状况时所需要的电子环境条件，设定供给电源的电压、电流大小、频率等参数。

在此先参考如图1所示的传统显示系统1的架构。此显示系统1是适用于供电至发光二极管电视(LED TV)内的背光模块12与显示模块14，使背光模块12与显示模块14动作以显示出画面。现有的显示系统1是通过电源处理单元16，藉由其内的交流/直流转换单元161将输入的110伏特交流(AC)电源转换为直流电源，再将此直流电源经由电源处理单元16内的功率因子修正单元162进行功率因子的修正，以增加电源的有效利用效率。然而，因显示系统1是先行由电源处理单元16对交流电源进行电处理之后，再分别输出直流电源供作后端的背光模块12与显示模块14的电能来源，电源处理单元16需供应足够背光模块12与显示模块14两者同时使用的电能，而需要选择大功率的交流/直流转换单元161，如此会增加制造成本。

此外，又因背光模块12与显示模块14之间适用的电能来源存在着电性上的差异，如：背光模块12适用145伏特直流电源，而显示模块14适用24伏特直流电源，因此若电源处理单元16依据显示模块14的需求将交流电源均一处理为24伏特直流电源，虽然对于显示模块14来说，即可使用此直流电源作为电能来源，但对背光模块12来说，还需要另外增加一个直流/直流升压式转换单元18于电源处理单元16与背光模块12之间，将来自电源处理单元16的直流电源电压升高至145伏特，才可作为背光模块12的电能来源，如此会造成相当程度的功率浪费，而影响显示系统1的整体效能。

因此，仍需要提出一种对策以降低制造成本以及电源供应装置在电源供应与电源输出之间的功率浪费。

发明内容

本发明的一目的为分别由功率因子修正单元及交流/直流转换单元处理提供予背光模块与显示模块的电源，进而简化电处理的程序，以增加电源的有效利用效率并降低制造成本。

依据本发明，提供一种显示系统，适于显示影像，此显示系统包括显示模块、背光模块及电源供应装置。显示模块包括显示面板、影像处理电路及时序控制单元。影像处理电路用以处理关于影像的至少一笔影像数据，而提供至少一显示信号至显示面板，时序控制单元用以提供至少一频率信号至显示面板。背光模块包括发光二极管驱动电路及多个发光二极管，发光二极管驱动电路用以驱动发光二极管发光至显示面板。电源供应装置包括交流/直流转换单元及功率因子修正单元，交流/直流转换单元用以将交流电源转换为第一直流电源，并将第一直流电源提供至时序控制单元及影像处理电路，以使时序控制单元及影像处理电路执行处理，功率因子修正单元用以修正电源供应装置的功率因子，而提供第二直流电源至该发光二极管驱动电路，以使发光二极管驱动电路执行驱动。

依据本发明，提供一种显示系统，适于显示影像，此显示系统包括显示模块、背光模块及电源供应装置。显示模块包括显示面板、影像处理电路及时序控制单元，影像处理电路用以处理关于此影像的至少一笔影像数据，而提供至少一显示信号至显示面板，时序控制单元用以提供至少一频率信号至显示面板。背光模块包括发光二极管驱动电路及多个发光二极管，发光二极管驱动电路用以驱动多个发光二极管发光至显示面板。电源供应装置分别提供具有不同电性的多个电源至显示模块与背光模块。

是故，经由交流/直流转换单元及功率因子修正单元分别处理交流电源而得到第一直流电源及第二直流电源，以使得第一直流电源适于显示模块直接利用，而第二直流电源适于背光模块直接利用。无需经过复杂的程序进行电处理，减少电源转换的级数，故可降低电源供应装置在电源供应与电源输出之间的功率浪费，并提升显示系统整体的电源利用效率并降低制造成本。

附图说明

图1绘示传统的显示系统的功能框图示意图；

图2绘示本发明一实施例的显示系统的功能框图示意图；

图3绘示本发明一实施例的背光模块的架构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图是本发明揭露内容的一部分，其主要是用以说明实施例，并可结合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域技术人员应能理解其它可能的实施方式以及本发明的优点。图中的元件并未按比例绘制，而类似的元件符号通常用来表示类似的元件。

首先，参考图2，其绘示本发明一实施例的显示系统2的功能框图示意图。如图中所示，显示系统2包括电源供应装置20、背光模块22及显示模块24。显示系统2可为电视或显示屏幕，在本实施例中是以电视为例。显示系统2接收至少一笔影像数据(图中未示)及一交流电源，此处是示范性地以110伏特交流电源AC 110V为例，然而可清楚理解此交流电源的电子特性是取决于各国的法规，无须限定于此，亦可以为例如AC 220V。背光模块22及显示模块24的位置关系可为直下型或侧向型的对应关系，在此亦无需限定。

背光模块22包括发光二极管驱动电路221及至少一发光二极管阵列222。每一发光二极管阵列222可由多个发光二极管电连接形成，发光二极管驱动电路221与这些发光二极管电连接，故发光二极管驱动电路221可动作以驱动发光二极管发光。在此并无限制发光二极管阵列222的阵列形式与大小，举出其中一例为：三个发光二极管阵列222皆为1×N的阵列形式，其一发光二极管阵列222内的发光二极管全可发出红光，其一发光二极管阵列222内的发光二极管全可发出绿光，而另一发光二极管阵列222内的发光二极管全可发出蓝光。

显示模块24包括影像处理电路241、时序控制单元242及显示面板243，显示面板243与影像处理电路241及时序控制单元242电连接。影像处理电路241动作以处理显示系统2接收的影像数据，并提供显示面板243至少一显示信号以显示出影像。在本实施例中，显示面板243为液晶显示面板，其上形成有多个薄膜晶体管(图中未示)。因此，影像处理电路241及/或时序控制单元242可藉由与这些薄膜晶体管电连接的驱动芯片，如：栅极驱动芯片且/或源极驱动芯片(图中未示)等，控制各个薄膜晶体管的电性状态，如导通/关闭或操作电压值等。

由于本实施例的背光模块22及显示模块24分别适于利用不同电压的电能来源而动作，因此电源供应装置20包括功率因子修正单元201、交流/直流转换单元202，以分别对交流电源AC 110V进行电处理，以适应背光模块22及显示模块24对电能来源的需求。在本实施例中，功率因子修正单元201及交流/直流转换单元202是彼此独立的两个元件。此处的交流/直流转换单元202仅需依据显示模块24所需电能选用符合其输出功率的元件即可，因此相较于传统的架构，本实施例的交流/直流转换单元202的输出功率较低，故可降低制造成本。

交流/直流转换单元202依据显示模块24适于利用的电能来源的电子特性，将交流电源AC 110V进行电压转换，而产生第一直流电源，并将此第一直流电源提供至显示模块24中的时序控制单元242及影像处理电路241，使得时序控制单元242及影像处理电路241动作。在本实施例中，交流/直流转换单元202对交流电源AC 110V进行降压处理，如：降压至24伏特，并将其转换为直流电源格式后，产生前述的第一直流电源。因此，经过交流/直流转换单元202后，便以直流电源DC 24V输出给后面的显示模块24中的时序控制单元242及影像处理电路241。

功率因子修正单元201则是接收交流电源AC 110V后，对电源供应装置20的功率因子进行修正，且优选地是提升此功率因子，更优选地是提升至95％以上。其后，功率因子修正单元201依据发光二极管驱动电路221适于利用的电能来源的电子特性产生第二直流电源，以Vpfc表示，举例来说，功率因子修正单元201所产生的第二直流电源Vpfc的电压可为145伏特。其后，功率因子修正单元201将此第二直流电源Vpfc提供至发光二极管驱动电路221，以使发光二极管驱动电路221动作。在本实施例中，功率因子修正单元201是将第二直流电源Vpfc直接输出至发光二极管驱动电路221，因此无需经过其它程序或增加转换级数对第二直流电源Vpfc进行额外的电处理。

另请参考图3，其绘示本发明一实施例的背光模块22的架构示意图。如图中所示，发光二极管驱动电路221包括定电流驱动单元2211、第一开关单元M1、第二开关单元D1、电阻R1、电感L1及电容C1。在本实施例中，第一开关单元M1是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS)，而第二开关单元D1是二极管。第二开关元件D1及电感L1电连接第一开关元件M1的漏极，电阻R1电连接于第一开关元件M1的源极，而定电流驱动单元2211电连接于第一开关元件M1的栅极。第二开关元件D1电连接发光二极管阵列222中的发光二极管LED 1～LED N，电容C1与发光二极管LED 1～LEDN并联。定电流驱动单元2211依据脉冲调制信号动作，以控制第一开关元件M1的导通与关闭，而在一工作周期当中驱动发光二极管LED 1～LED N发光至显示面板243。此工作周期是与影像处理电路241输出的显示信号及时序控制单元242输出的频率信号对应配合，故可在显示面板243上显示出画面。

是故，由上述中可以得知，本发明经由交流/直流转换单元及功率因子修正单元分别处理交流电源而得到第一直流电源及第二直流电源，以使得第一直流电源适于显示模块直接利用，而第二直流电源适于背光模块直接利用。无需经过复杂的程序进行电处理，减少电源转换的级数，故可降低电源供应装置在电源供应与电源输出之间的功率浪费，并提升显示系统整体的电源利用效率。此外，所使用的交流/直流转换单元仅需依照背光模块对电源的需求而选用，故可减少成本的支出。

以上叙述依据本发明多个不同实施例，其中各项特征可以单一或不同结合方式实施。因此，本发明实施方式的揭露为阐明本发明原则的具体实施例，应不拘限本发明于所揭示的实施例。进一步而言，先前叙述及其附图仅为本发明示范之用，并不受其限制。其它元件的变化或组合皆可能，且不悖于本发明的精神与范围。

主要元件符号说明

1，2 显示系统 12，22 背光模块

14，24 显示模块 16 电源处理单元

18 直流/直流升压式转换单元

20 电源供应装置

161，202 交流/直流转换单元

162，201 功率因子修正单元

221 发光二极管驱动电路 222 发光二极管阵列

2211 定电流驱动单元 241 影像处理电路

242 时序控制单元 243 显示面板

Vpfc 第二直流电源 M1 第一开关单元

D1 第二开关单元 R1 电阻

L1 电感 C1 电容

LED 1～LED N 发光二极管

Claims

1.一种显示系统，适于显示影像，其特征在于：包括：

显示模块，包括显示面板、影像处理电路及时序控制单元，所述影像处理电路用以处理关于所述影像的至少一笔影像数据，而提供至少一显示信号至所述显示面板，所述时序控制单元用以提供至少一频率信号至所述显示面板；

背光模块，包括发光二极管驱动电路及多个发光二极管，所述发光二极管驱动电路用以驱动所述多个发光二极管发光至所述显示面板；及

电源供应装置，包括交流/直流转换单元及功率因子修正单元，所述交流/直流转换单元用以将交流电源转换为第一直流电源，并将所述第一直流电源提供至所述时序控制单元及所述影像处理电路，以使所述时序控制单元及所述影像处理电路执行处理，所述功率因子修正单元用以修正所述电源供应装置的功率因子，而提供第二直流电源至所述发光二极管驱动电路，以使所述发光二极管驱动电路执行驱动。

2.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于所述交流/直流转换单元与所述功率因子修正单元彼此独立，所述功率因子修正单元将所述第二直流电源直接输出至所述发光二极管驱动电路。

3.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于所述显示模块与所述背光模块适于利用不同电压的电能来源，所述功率因子修正单元将所述交流电源的电压升高为所述第二直流电源以适于所述背光模块利用。

4.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于所述发光二极管驱动电路包括第一开关元件、第二开关元件、定电流驱动单元、电容、电感及电阻，所述第一开关元件电连接所述第二开关元件及所述定电流驱动单元，并依据所述定电流驱动单元的控制，所述第二开关元件电连接所述多个发光二极管，所述电感及所述电阻分别电连接所述第一开关元件的两极，所述电容与所述多个发光二极管并联。

5.如权利要求4所述的显示系统，其特征在于所述第一开关元件是金属氧化物半导体场效应晶体管，所述第二开关元件是二极管，所述第二开关元件及所述电感皆电连接所述第一开关元件的漏极，所述电阻电连接于所述第一开关元件的源极，而所述定电流驱动单元电连接于所述第一开关元件的栅极。

6.如权利要求4所述的显示系统，其特征在于所述定电流驱动单元依据脉冲调制信号，来控制所述第一开关元件的导通与关闭。

7.一种显示系统，适于显示影像，其特征在于：包括：

电源供应装置，分别提供具有不同电性的多个电源至所述显示模块与所述背光模块。

8.如权利要求7所述的显示系统，其特征在于所述显示模块与所述背光模块适于利用不同电压的电能来源。

9.如权利要求8所述的显示系统，其特征在于所述电源供应装置包括交流/直流转换单元及功率因子修正单元，所述交流/直流转换单元用以将交流电源转换为第一直流电源，所述功率因子修正单元将所述交流电源转换为第二直流电源以适于所述背光模块利用，并将所述第二直流电源直接输出至所述发光二极管驱动电路。

10.如权利要求9所述的显示系统，其特征在于所述交流/直流转换单元与所述功率因子修正单元彼此独立。

11.如权利要求7所述的显示系统，其特征在于所述发光二极管驱动电路包括第一开关元件、第二开关元件、定电流驱动单元、电容、电感及电阻，所述第一开关元件电连接所述第二开关元件及所述定电流驱动单元，并依据所述定电流驱动单元的控制，所述第二开关元件电连接所述多个发光二极管，所述电感及所述电阻分别电连接所述第一开关元件的两极，所述电容与所述多个发光二极管并联。

12.如权利要求11所述的显示系统，其特征在于所述定电流驱动单元依据脉冲调制信号，来控制所述第一开关元件的导通与关闭。

13.如权利要求11所述的显示系统，其特征在于所述第一开关元件是金属氧化物半导体场效应晶体管，所述第二开关元件是二极管，所述第二开关元件及所述电感皆电连接所述第一开关元件的漏极，所述电阻电连接于所述第一开关元件的源极，而所述定电流驱动单元电连接于所述第一开关元件的栅极。